Razlika između peptidoglikana i MuramicAcid-a

Ključna razlika - Peptidoglikan u odnosu na MuramicAcid
 

Iako se mogu primijetiti neke sličnosti u kemijskim komponentama Peptidoglikana i MuramicAcida, postoji značajna razlika između ove dvije tvari. Peptidoglikan je polimer, tvoreći stanične stjenke mnogih bakterija koje se sastoje od šećera i aminokiselina. Ti šećer i aminokiseline tvore mrežasti sloj izvan plazma membrane većine bakterija i nekih arheja. Muraminska kiselina je aminokiselinska kiselina i to javlja se prirodno kao N-acetilmuraminska kiselina u peptidoglikanu.Ovo je ključna razlika između peptidoglikana i muramne kiseline. U ovom ćemo članku detaljnije objasniti razliku između peptidoglikana i muramne kiseline.

Što je peptidoglikan?

Peptidoglikan je polimer koji se sastoji od šećera i aminokiselina koji tvore složeni mrežasti premaz izvan plazme membrane većine bakterija i nekih arha, formirajući tako staničnu stijenku. Poznat je i kao murein. Komponenta šećera sastoji se od izmjenjivih ostataka β- (1,4) povezanih N-acetilglukozamina i N-acetilmuramske kiseline. N-acetilmuraminska kiselina u prilogu je eter mliječne kiseline i N-acetilglukozamina te je peptidni lanac od tri do pet aminokiselina. Ovaj peptidni lanac je umrežen s peptidnim lancem drugog lanca, stvarajući 3D složene mrežaste strukture. Peptidoglikan djeluje strukturno u staničnoj bakterijskoj stijenci, pružajući strukturni integritet i snagu, kao i reagira na osmotski tlak citoplazme. Uz to, peptidoglikan također sudjeluje u binarnoj fisiji tijekom reprodukcije bakterijskih stanica. Gram-pozitivne bakterije imaju znatno deblji sloj peptidoglikana, dok gram-negativne bakterije imaju vrlo tanki peptidoglikanski sloj. Drugim riječima, peptidoglikan stvara oko 90% suhe težine gram-pozitivnih bakterija, ali samo 10% gram-negativnih bakterija. Stoga je prisutnost visokih razina peptidoglikana primarni odlučujući faktor karakterizacije gram-bojenja bakterija kao gram-pozitivnih.

Što je MuramicAcid?

Muraminska kiselina je amino šećer nastao je u peptidoglikanskom sloju staničnih zidova mnogih bakterija. Njegova kemijska formula je C9H17NO7, a molarna masa 251,2. Njegov sustavni naziv IUPAC je 2 - [3-amino-2,5-dihidroksi-6- (hidroksimetil) oksan-4-il] oksi propanoična kiselina. Na temelju kemijskog sastava, to je eter mliječne kiseline i glukozamina. Javlja se prirodno kao N-acetilmuraminska kiselina u peptidoglikanu. Međutim, bakterije poznate kao Chlamydiae neobične su po tome što ne sadrže muransku kiselinu u svojim staničnim stijenkama.

Koja je razlika između peptidoglikana i MuramicAcida?

Peptidoglikan i muramna kiselina mogu imati značajno različite fizičke i funkcionalne karakteristike. Oni se mogu svrstati u sljedeće podskupine,

Definicija peptidoglikana i MuramicAcida:

peptidoglikanski: Tvar koja formira stanične stijenke mnogih bakterija, a sastoji se od glikozaminoglikanskih lanaca povezanih s kratkim peptidima.

Muraminska kiselina: Amino šećer. U kemiji, amino šećer ili 2-amino-2-deoksisugar je molekula šećera u kojoj je hidroksilna skupina zamijenjena aminskom skupinom.

Karakteristike Peptidoglikana i Muramic kiseline:

Monomerska ili polimerna struktura:

peptidoglikanski U ovom slučaju R6 je polimer.

Muramična kiselina je monomer.

Kemijska struktura:

peptidoglikanski: To je struktura kristalne rešetke sintetizirana iz linearnih lanaca dva naizmjenična amino šećera, a to su N-acetilglukozamin (NAG) i N-acetilmuraminska kiselina (NAM). Izmjenjivi amino šećeri povezani su β- (1,4) -glikozidnom vezom.

Muraminska kiselina: To je eter mliječne kiseline i glukozamina.

Klinički značaj i aktivnost antibiotika:

peptidoglikanski: Antibiotski lijekovi poput penicilina inhibiraju stvaranje peptidoglikana vezanjem na bakterijske enzime. Taj je postupak poznat kao proteini koji vežu penicilin, a ti antibiotici uglavnom ciljaju staničnu stanicu bakterijskih peptidoglikana, jer životinjske stanice nemaju staničnu stijenku i na taj način antibiotici ne mogu oštetiti normalne stanice. Uz to, lizocim se smatra antibiotikom ljudskog tijela. Lizozim može razgraditi β- (1,4) -glikozidne veze u peptidoglikanu i uništiti mnoge bakterijske stanice. Međutim, sloj pseudo peptidoglikana u nekim arheama ima šećerne ostatke koji su β- (1,3) povezani N-acetilglukozamin i N-acetiltalosaminuronska kiselina. Stoga je stanična stijenka Archaea neosjetljiva na lizocim.

Muraminska kiselina: U usporedbi s većinom bakterijskih staničnih zidova, klamidijska stanična stijenka ne sadrži muramnu kiselinu. Stoga se penicilin ne može koristiti u liječenju klamidijske infekcije.

Zaključno, murazna kiselina je amino šećer i djeluje kao sastojak peptidoglikana bakterijske stanične stijenke. Peptidoglikanski sloj bakterijske stanične stijenke važan je za razlikovanje gram pozitivnih i negativnih bakterija kao i razvoj antibiotika.

Literatura: Barbour, A. G., Amano, K., Hackstadt, T. Perry, L. Caldwell, H. D. (1982). Chlamydia trachomatis ima proteine ​​koji vežu penicilin, ali muramnu kiselinu koja se ne može detektirati, Journal of Bacteriology, 151 (1): 420-428. Demchick PH, Koch AL (1. veljače 1996.). „Propusnost zidne tkanine Escherichia coli i Bacillus subtilis“. Časopis za bakteriologiju 178 (3): 768-73. Madigan, M. T., J. M. Martinko, P. V. Dunlap i D. P. Clark.Brock biologija mikroorganizama. 12. izd. San Francisco, Kalifornija: Pearson / Benjamin Cummings, 2009. Ljubaznošću slike: 1. “Peptidoglycan en” od Yikrazuul - Vlastito djelo. [Public Domain] via Commons 2. Muramična kiselina JaGa (samostalno izrađena pomoću BKChem i Inkscape) [CC BY-SA 3.0 ili GFDL], putem Wikimedia Commons